Legno e durabilità in architettura. Ricerca e progetto dei nodi costruttivi per i sistemi a telaio e cross laminated timber (CLT).

1.Introduzione

1.1.Motivazioni di questa tesi

1.2.Obiettivi di questa tesi

1.3.Architettura in legno: un settore in controtendenza

1.3.1.Il mercato

1.4.Immaginario comune da superare

1.5.Ecologia e sostenibilità

1.6.Fondamenti teorici sul legno

2.Cenni sulla storia delle costruzioni in legno

2.1.Prime testimonianze di architetture in legno

2.2.Evoluzione storica dei sistemi costruttivi in legno

2.3.Architetture in legno in Italia

3.Descrizione dei principali prodotti a base legno usati in architettura

3.1.Introduzione all'argomento

3.2.Legni massicci

3.2.1.Legno tondo

3.2.2.Legno massiccio Uso Fiume, UF migliorato e Uso Trieste

3.2.3.Legname segato

3.3.Legni ingegnerizzati

3.3.1.Legno massiccio da costruzione con giunti a pettine

3.3.2.Legno massiccio bilama e trilama

3.3.3.Legno lamellare incollato

3.3.4.Legno strutturale ricomposto: LVL, PSL, LSL

3.3.5.Pannelli a base di legno

3.3.6.Blocchi, mattoni e altri prodotti innovativi a base legno

3.4.Schema di riepilogo

4.Descrizione dei principali sistemi costruttivi a base legno

4.1.Introduzione ai sistemi costruttivi a base legno

4.2. Sistemi leggeri

4.2.1.Platform frame

4.2.2.Sistema Segai

4.2.3.Sistema a pennelli intelaiati o a telaio e lastre

4.2.4.Suteki Wood System®

4.2.5.Sistema a travi e pilastri, telaio portante

4.2.6.Sistema Connego®

4.3.Sistemi massicci o massivi

4.3.1.Sistema a tronchi sovrapposti - Block Bau

4.3.2.Sistemi costruttivi massicci a base legno senza adesivi

4.3.3.Sistemi costruttivi massicci a base legno con adesivi

4.4.Sistemi di mattoni e blocchi ad incastro (misti-ibridi)

4.4.1.Sistema costruttivo Legnolego®

4.4.2.Sistema costruttivo Steko®

4.4.3.Sistema costruttivo Xylevo®

4.5.Moduli e celle bi-tridimensionali prefabbricati

4.5.1.Sistema costruttivo "Tre3"

4.5.2."Modulo Abitativo Ivalsa - MAI."

4.5.3."Sustainable Connected Home - M.I.T."

4.6.Confronto tra sistemi costruttivi a base legno

4.7.Scheda di riepilogo

5.Focus sul CLT: cross laminateci timber

5.1.Origine e generalità

5.1.1.Terminologia e definizioni

5.2.Caratteristiche

5.2.1.Caratteristiche fisiche

5.2.2.Caratteristiche meccaniche

5.2.3.Caratteristiche estetiche

5.3.Processi di produzione

5.4.Confronto tra i prodotti in CLT a livello europeo e nazionale

5.5.Durabilità

5.5.1.Resistenza al fuoco

5.5.2.Resistenza al sisma

5.5.3.Resistenza "all'esplosione"

5.6.Certificazioni

5.7.Connessioni

5.8.Trasporto e posa in opera

5.9.Esempi dal mondo di edifici residenziali multipiano in CLT

5.10.Considerazioni finali

6.Quadro normativo sulle costruzioni in legno

6.1.Definizioni di direttive europee, regolamenti e norme tecniche

6.2.Quadro delle principali normative nazionali ed europee sul legno da costruzione

6.3.Normative specifiche sulla durabilità del legno

6.3.1.Direttiva Europea n. 89/106/CEE:1988 e DPR del 21 aprile 1993, n. 246

6.3.2."Guidance Paper F: Durability and Construction Products Directive 89/106/EEC"

6.3.3."Construction Product Regulation", n. 305/2011

6.3.4.Eurocodice 5 e Istruzioni CNR DT/206:2006

6.3.5.Norme UNI-EN relative alla durabilità del legno

6.3.5.1.Norma UNI EN 350

6.3.5.2.Norma UNI EN 335

6.3.5.3.Norma UNI EN 460

6.3.5.4.Norme UNI/TR 11436 e UNI/TR 11456

6.3.6.Riepilogo norme UNI-EN sulla durabilità del legno

7.Cause di degrado dei materiali a base legno

7.1.Legno e fenomeni di degrado

7.2.Cause intrinseche e cause estrinseche di degrado dei materiali

7.3.Degrado biotico

7.3.1.Degrado da funghi lignivori

7.3.2.Degrado da insetti xilofagi

7.3.3.Degrado da organismi marini

7.4.Degrado abiotico

7.4.1.Degrado per "weathering"

7.4.2.Degrado per contatto con elementi metallici

7.4.3.Degrado per delaminazione

7.4.4.Degrado "antropico"

7.4.5.Quadro di riepilogo di agenti e effetti di degrado abiotico

7.5.Quadro di riepilogo sintetico dei meccanismi di degrado biotico e abiotico

7.6.Casi studio contemporanei

7.6.1."PADIGLIONE UNICREDIT"

7.6.2."CENNI DI CAMBIAMENTO"

7.6.3."RESIDENZE ZAHA HADID"

8.Durabilità delle costruzioni a base legno

8.1.Durabilità, durevolezza e durata

8.2.Durabilità naturale

8.3.Durabilità conferita

8.4.Vita utile degli edifici e dei loro componenti

8.5.Studio della durabilità attraverso gli errori di costruzione

8.5.1.Errori e mancati controlli impiantistici

8.5.2.Mancata protezione delle strutture durante il cantiere

8.5.3.Errori di connessione tra gli elementi

8.5.4.Inadeguata impermeabilizzazione ed errori di connessione dell'attacco a terra

8.5.5.Errori nel rivestimento a protezione della struttura in legno

8.5.6.Mancato controllo qualità dei pannelli CLT

8.5.7.Errori di progettazione e realizzazione

8.6.Le "quattro D" della durabilità

8.7.Studi recenti sulla durabilità degli elementi lignei esterni

9.Progettare la durabilità del legno in architettura

9.1.Il progetto per la durabilità degli edifici in legno

9.2.Moisture design

9.2.1.Danni da umidità negli edifici

9.2.2.Fonti di umidità negli edifici

9.2.3.Meccanismi di trasporto dell'umidità negli edifici

9.2.3.a.Contatto diretto con fonti di umidità

9.2.3.b.Capillarità di risalita

9.2.3.c.Condensa interstiziale

9.2.3.d.Condensa superficiale

9.3.Elementi importanti per la protezione di strutture a base legno

9.3.1.Nastri per la sigillatura

9.3.2.Freno/Barriera al vapore

9.3.3.Membrane impermeabili

9.4.Precauzioni progettuali

10.Nodi tecnologici

10.1.Il progetto dei nodi tecnologici

10.1.1.Legenda

10.2.Nodi costruttivi dell'attacco a terra

10.3.Nodi costruttivi di balconi, sbalzi e intersezioni solaio-parete

10.4.Nodi costruttivi delle coperture

Conclusioni

Bibliografia

Ringraziamenti

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